Giải pháp khai thác nước thấm từ sông có các ưu điểm: Thu được lượng nước mặt
lớn do bổ cập trực tiếp từ sông; Có chất lượng nước tốt. Nước thấm có thể khai thác từ các
giếng thu nước thấm trực tiếp từ sông ở tầng Holocen (qh) hoặc thu nước tầng sâu Pleistocen
(qp) được bổ cập nước từ sông thông qua các cửa số địa chất thủy văn. Lượng nước thấm
được xác định theo phương pháp thủy động lực và phương pháp đồng vị. Kết quả nghiên
cứu cho thấy có thể khai thác được lượng nước thấm dao động trong khoảng lớn từ 30 ở
sông Đình Đào, đến 33.600 m3/ng.km đường bờ ở sông Hồng. Các vùng ven các sông được
phân chia ra 4 vùng có tiềm năng khai thác thấm: lớn, trung bình, nhỏ và rất nhỏ, tương ứng
lưu lượng khai thác của mỗi giếng khoan có thể đạt: > 3.000, 1.000–3.000, 500–1.000 và
200–500 m3/ng, Nguồn nước thấm được coi là một nguồn nước triển vọng bên cạnh các
nguồn nước mặt và nước ngầm.
11 trang |
Chia sẻ: thanhuyen291 | Ngày: 10/06/2022 | Lượt xem: 700 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bài báo khoa học Tiềm năng khai thác nước thấm từ sông vùng đồng bằng Bắc Bộ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 728, 40-50; doi:10.36335/VNJHM.2021(728).40-50
Bài báo khoa học
Tiềm năng khai thác nước thấm từ sông vùng đồng bằng Bắc Bộ
Đoàn Thu Hà1*, Hoàng Văn Duy2, Tống Thanh Tùng3, Nguyễn Văn Đản4
1 Trường Đại học Thủy lợi; thuha_ctn@tlu.edu.vn
2 Viện Khoa học Tài nguyên nước; hoangduydctv@gmail.com
3 Liên đoàn quy hoạch và điều tra tài nguyên nước miền Bắc; thanhtungtv51@gmail.com
4 Hội địa chất thủy văn Việt Nam; nguyenvandan1950@yahoo.com
*Tác giả liên hệ: thuha_ctn@tlu.edu.vn; Tel.: +84–948172299
Ban Biên tập nhận bài: 5/3/2021; Ngày phản biện xong: 18/5/2021; Ngày đăng bài:
25/8/2021
Tóm tắt: Giải pháp khai thác nước thấm từ sông có các ưu điểm: Thu được lượng nước mặt
lớn do bổ cập trực tiếp từ sông; Có chất lượng nước tốt. Nước thấm có thể khai thác từ các
giếng thu nước thấm trực tiếp từ sông ở tầng Holocen (qh) hoặc thu nước tầng sâu Pleistocen
(qp) được bổ cập nước từ sông thông qua các cửa số địa chất thủy văn. Lượng nước thấm
được xác định theo phương pháp thủy động lực và phương pháp đồng vị. Kết quả nghiên
cứu cho thấy có thể khai thác được lượng nước thấm dao động trong khoảng lớn từ 30 ở
sông Đình Đào, đến 33.600 m3/ng.km đường bờ ở sông Hồng. Các vùng ven các sông được
phân chia ra 4 vùng có tiềm năng khai thác thấm: lớn, trung bình, nhỏ và rất nhỏ, tương ứng
lưu lượng khai thác của mỗi giếng khoan có thể đạt: > 3.000, 1.000–3.000, 500–1.000 và
200–500 m3/ng, Nguồn nước thấm được coi là một nguồn nước triển vọng bên cạnh các
nguồn nước mặt và nước ngầm.
Từ khóa: Tiềm năng khai thác nước thấm; Quan hệ thủy lực; Cửa sổ địa chất thủy văn;
Lượng bổ cập.
1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, nhiều nguồn nước mặt tại Việt Nam đang bị ô nhiễm bởi
nước thải sinh hoạt và sản xuất, đòi hỏi phải có các biện pháp xử lý phức tạp, nhiều nguồn
nước cạn kiệt, gây khó khăn cho việc xây dựng các công trình thu nước, đặc biệt trong điều
kiện biến đổi khí hậu. Nước ngầm ở nhiều nơi đã bị khai thác quá mức, làm hạ mực nước,
giảm chất lượng nước và gây hiện tượng sụt lún, như ở Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đồng bằng
sông Cửu Long,... Giải pháp công nghệ khai thác nước thấm từ sông đã được nghiên cứu và
ứng dụng hiệu quả ở một số nước châu Âu và tại Mỹ với ưu điêm nổi trội của giải pháp là: 1)
Dễ dàng thu được lượng nước mặt lớn do bổ cập trực tiếp từ sông, kể cả trong trường hợp
nguồn nước mặt suy giảm; 2) Có chất lượng nước tốt do được lọc tự nhiên qua các tầng đất
trong quá trình thấm từ sông vào giếng; 3) Đảm bảo an toàn nguồn nước - Có ý nghĩa đặc biệt
quan trọng trong điều kiện về bảo vệ nguồn nước ở Việt Nam hiện nay.
Gần đây các nghiên cứu áp dụng giải pháp khai thác nước thấm phục vụ cấp nước đã
được thực hiện tại một số nước trên thế giới [1–2], nhưng hầu hết các nghiên cứu chỉ tập trung
vào khả năng khai thác tại các vị trí cụ thể [3–5] và chủ yếu tập trung các nghiên cứu về chất
lượng nước và khả năng xử lý nước của việc áp dụng giải pháp [6–9]. Ở Việt Nam, giải pháp
khai thác nước thấm chưa được áp dụng, nhưng từ thực tế khai thác nước dưới đất ven sông
Hồng và một số kết quả nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước sông và nước dưới đất vùng
Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 728, 40-50; doi:10.36335/VNJHM.2021(728).40-50 41
đồng bằng sông Hồng đã cho thấy một số giếng ven sông Hồng nhận nước mặt từ sông với tỷ
lệ lớn [10–11]. Một số nghiên cứu đánh giá tiềm năng khai thác nước dưới đất vùng Hà Nội
cũng có đề cập đến việc bổ cập nước mặt đối với tầng chứa nước qp [12–13].
Dựa trên kết quả điều tra nghiên cứu, khai thác nước dưới đất vùng thành phố Hà Nội đã
được thực hiện [10, 14–15] kết hợp nghiên cứu các cấu trúc địa chất thủy văn và mặt cắt sông
ở các vùng trong cả nước, cho thấy có nhiều cửa sổ địa chất thủy văn trên các sông thuộc
vùng đồng bằng Bắc bộ, vì vậy tác giả đã chọn nghiên cứu đánh giá tiềm năng khai thác nước
thấm tại vùng đồng bằng Bắc bộ. Phương pháp thủy động lực và phương pháp đồng vị đã
được sử dụng để xác định trữ lượng khai thác nước dưới đất trong một số nghiên cứu [11, 16]
đã được tác giả lựa chọn để xác định tiềm năng khai thác nước thấm từ sông. Tiềm năng khai
thác nước thấm từ sông vùng đồng bằng Bắc bộ được xác định sẽ góp phần cung cấp thêm
một hình thức nguồn nước mới trong lựa chọn nguồn nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất ở
vùng đồng bằng Bắc Bộ, bên cạnh nước mặt và nước ngầm.
2. Phương pháp nghiên cứu và số liệu thu thập
2.1. Giới thiệu khu vực nghiên cứu
Vùng đồng bằng Bắc Bộ có diện tích khoảng 17.000 km2 thuộc địa bàn 10 tỉnh và thành
phố ở phía Bắc, có dạng một tam giác, đỉnh ở Việt Trì, cạnh đáy là bờ biển Đông thuộc vịnh
Bắc Bộ. Hai cạnh bên là ranh giới của dải đồng bằng cao tiếp xúc với địa hình đồi núi thấp
được chắn bởi dãy Tam Đảo–Yên Tử ở phía Đông Bắc và Ba Vì–Viên Nam ở phía Tây Nam
(Hình 1).
Hình 1. Sơ đồ vị trí vùng đồng bằng Bắc Bộ.
Đồng bằng Bắc Bộ có địa hình bằng phẳng hơi nghiêng ra phía biển, có hệ thống sông
ngòi dày đặc của hệ thống sông Hồng–Thái Bình. Đồng bằng Bắc Bộ được cấu tạo bởi các
trầm tích bở rời. Đệ tứ dày từ vài chục ở vùng đỉnh và rìa đến trên 100 m ở ven biển. Các trấm
tích, do có tính phân nhịp, tạo nên 2 tầng chứa nước lỗ hổng chủ yếu: Holocen (qh) bên trên
và Pleistocen (qp) bên dưới.
Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 728, 40-50; doi:10.36335/VNJHM.2021(728).40-50 42
2.2. Cơ sở khoa học
Trữ lượng nước dưới đất của một vùng nào đó bao gồm một số thành phần được xác định
theo công thức sau:
dh tl
kt tn ct
V V
Q Q Q
t t
(1)
Trong đó Qkt là trữ lượng khai thác nước dưới đất (m3/ng); Qtn là trữ lượng động tự nhiên
(m3/ng); Vdh là lượng nước tĩnh đàn hồi (m3); Vtl là lượng nước tĩnh trọng lực (m3); Qct là trữ
lượng cuốn theo (m3/ng); là hệ số xâm phạm vào trữ lượng tĩnh trọng lực (lấy bằng 30% đối
với tầng chứa nước không áp); t là thời gian khai thác tính toán, thường lấy bằng 104 ngày.
Trong số các thành phần kể trên, thành phần trữ lượng cuốn theo (Qct) xảy ra trong điều
kiện khai thác, gồm: cuốn theo do thấm xuyên từ trên xuống hoặc từ dưới lên, cuốn theo do
lôi cuốn dòng chảy từ bên sườn, cuồn theo do thấm từ các nguồn nước trên mặt như sông hồ.
Trong trường hợp thuận lợi, trữ lượng cuốn theo đáng kể nhất là do thấm từ sông.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Để đánh giá, xác định tiềm năng khai thác nước thấm cần phải xác định các vấn đề sau:
cấu trúc và các cửa sổ địa chất thủy văn, quan hệ thủy lực giữa nước mặt sông với nước dưới
đất, nguồn bổ cập từ sông và công suất giếng khai thác.
2.3.1. Xác định các cửa sổ địa chất thủy văn
Vùng đồng bằng Bắc Bộ, các trầm tích bở rời Đệ tứ có tính phân nhịp, các thành tạo hạt
mịn luân phiên, xen khẽ với các thành tạo hạt thô. “Cửa sổ địa chất thủy văn” là một dạng đặc
biệt của cấu trúc địa chất thủy văn. Thông thường, trong mặt cắt, các phân vị (tầng) chứa
nước khác nhau được phân biệt, ngăn cách bởi các lớp thấm nước yếu, đóng vai trò một tầng
cách nước. Tầng cách nước có tác dụng ngăn cách các tầng chứa nước kề liền phía trên và
dưới tạo nên các đặc điểm địa chất thủy văn đặc biệt là đặc điểm thủy động lực khác nhau.
Khi có cửa sổ địa chất thủy văn, tức là 2 tầng chứa nước phủ trực tiếp lên nhau, nước sẽ liên
thông và có chung một mực nước.
2.3.2. Xác định mối quan hệ thủy lực nước sông và nước dưới đất
Quan hệ thuỷ lực là sự tương tác qua lại giữa nước dưới đất và nước sông, trong các điều
kiện tự nhiên cũng như có sự tác động của con người. Việc nghiên cứu, xác định các quan hệ
thuỷ lực có ý nghĩa to lớn về mặt khoa học cũng như giải các bài toán thực tế. Xác định rõ
quan hệ thuỷ lực góp phần xác định rõ điều kiện hình thành động thái nước dưới đất phục vụ
tốt cho việc đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất. Xác định rõ quan hệ thuỷ lực có ý
nghĩa to lớn đối với luận chứng lựa chọn phương pháp xây dựng các công trình khai thác
thấm ven bờ. Quan hệ thủy lực được nghiên cứu xác định bằng các phương pháp: thí nghiệm
địa chất thủy văn, đo thủy văn, quan trắc, kỹ thuật đồng vị, phương pháp thủy hóa...
2.3.3. Xác định lượng nước thấm từ sông
a) Xác định theo phương pháp thủy động lực
Phương pháp xác định lượng bổ cập từ sông dựa vào sức cản thấm ở đới lòng sông và ven
bờ, do lắng đọng của lớp phù xa, bùn đáy sông gây nên sức cản thủy lực, được đặc trưng bởi
hệ số sức cản của lớp bùn (A0), được xác định theo công thức sau:
00
0
m
A
K
(2)
Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 728, 40-50; doi:10.36335/VNJHM.2021(728).40-50 43
Trong đó K0 và m0 là hệ số thấm thẳng đứng và bề dày của lớp bùn trên lòng sông.
Lượng thấm từ lòng sông được mô phỏng trên hình 6 và xác định bằng công thức sau:
0 1
0
H H
q x 2b
A
(3)
Trong đó q là lưu lượng thấm đơn vị từ sông (l/s/km); H0 là chiều cao mực nước sông
(m); H1 là chiều cao mực nước trong tầng chứa nước (m); 2b là chiều rộng dòng sông (m).
Hình 2. Sơ đồ hóa tính toán lượng thấm từ sông.
b) Xác định bằng phương pháp đồng vị
Trong khu vực nghiên cứu dựa trên số liệu phân tích đồng vị bền (18O) và deuterium
(2H) để xác định giá trị cung cấp thấm và mối quan hệ giữa các tầng chứa nước.
Lượng cung cấp thấm và mối quan hệ giữa các tầng chứa nước được xác định dựa trên
các phương trình cân bằng sau:
Vào mùa mưa:
δ 18Onn = X1* δ 18Os + (1 – X1) * δ 18Om (4)
δ 2Hnn = Y1* δ 2Hs + (1 – Y1) * δ 2Hm (5)
Vào mùa khô:
δ 18Os = X2* δ 18Onn + (1 – X2) * δ 18Om (6)
δ 2H s = Y2* δ 2Hnn + (1 – Y2) * δ 2Hm (7)
Từ các phương trình cân bằng trên, ta xác định các giá trị X1, Y1 và X2 , Y1 như sau:
mOsO
mOnnO
X 100*][
1818
1818
1
(%) (8)
2 2
1 2 2
H nn H m
Y [ ]*100
H s H m
(%) (10)
18 18
2 18 18
O s O m
X [ ]*100
O nn O m
(%) (9)
2 2
2 2 2
H s H m
Y [ ]*100
H nn H m
(%) (11)
Trong đó δ 18Os, δ 2Hs lần lượt là giá trị thành phần đồng vị oxy 18 và deuterium trong
nước sông (‰); δ 18Om, δ 2Hm lần lượt là giá trị thành phần đồng vị oxy 18 và deuterium trong
nước mưa (‰); δ 18Onn, δ 2Hnn lần lượt là giá trị thành phần đồng vị oxy 18 và deuterium trong
nước ngầm tầng Holocene (‰); X1, Y1 lần lượt là tỷ lệ đóng góp của nước sông bổ cấp cho
nước tầng Holocene vào mùa mưa tính theo đồng vị (18O) và deuterium (2H) (%); X2, Y2 lần
lượt là tỷ lệ đóng góp của nước dưới đất bổ cấp cho nước sông vào mùa khô tính theo đồng vị
(18O) và deuterium (2H) (%).
Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 728, 40-50; doi:10.36335/VNJHM.2021(728).40-50 44
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Các cửa sổ địa chất thủy văn
Kết quả nghiên cứu xác định cửa sổ địa chất thủy văn ở đồng bằng Bắc Bộ đã thành lập
được hàng loạt các mặt cắt, trên cơ sở đó xác định được 3 dạng cửa sổ địa chất thủy văn như
sau: sông cắt vào tầng chứa nước qh; sông cắt vào tầng chứa nước qp; sông cắt vào cả tầng
chứa nước qh và qp.
a) Cửa sổ địa chất thủy văn dạng 1: Sông cắt vào tầng chứa nước qh
Dạng cửa sổ địa chất thủy văn này phổ biến ở tất cả các sông của khu vực nghiên cứu. 2
vùng ven rìa đồng bằng và sông Hồng đoạn từ Việt Trì đến Hà Nội, sông chỉ cắt vào lớp trên
của tầng chứa nước qh, phần còn lại cắt cả vào 2 lớp. Mặt cắt đại diện cho dạng này này được
thể hiện ở Hình 3.
Hình 3. Mặt cắt địa chất thủy văn ngang các sông Văn Úc và sông Đuống.
b) Cửa sổ địa chất thủy văn dạng 2: Sông cắt vào tầng chứa nước qp
Dạng cửa sổ địa chất thủy văn này phổ biến ở các sông Cà Lồ, sông Cầu và các sông
thuộc vùng rìa đồng bằng. Mặt cắt đại diện cho dạng này được thể hiện ở Hình 4.
Hình 4. Mặt cắt địa chất thủy văn ngang sông Cà Lồ và sông Cầu.
c) Cửa sổ địa chất thủy văn dạng 3: Sông cắt vào cả tầng chứa nước qh và qp
Dạng cửa sổ địa chất thủy văn này chỉ phổ biến ở các sông Hồng, đoạn từ Việt Trì đến
Nam Dư thuộc địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc và thành phố Hà Nội, 1 phần của sông Đuống thuộc
địa bàn Đông Anh và Long Biên của thành phố Hà Nội. Mặt cắt đại diện cho dạng này được
thể hiện ở Hình 5.
Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 728, 40-50; doi:10.36335/VNJHM.2021(728).40-50 45
Hình 5. Mặt cắt địa chất thủy văn ngang sông Hồng và sông Đuống.
Cửa sổ địa chất thủy văn mô tả ở dạng này bao trùm trọn vẹn lòng sông Hồng và mở rộng
về phía bồi ở các khúc uốn. Các thành tạo thấm nước yếu thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc trên bị bào
mòn. Lòng sông đặt trực tiếp vào tầng chứa nước qh rồi liên thông với tầng chứa nước qp bên
dưới. Ranh giới này được xác định rõ ràng nhất ở vùng bãi giếng Nam Dư, trong đó 15 giếng
khoan phía Bắc nằm ở khúc uốn của sông Hồng phía bồi đặt vào cửa sổ địa chất thủy văn, ở
đó vắng mặt lớp sét ngăn cách giữa tầng chứa nước qh và qp. Chỉ có 3 giếng (H16, H17, H18)
ở phía Nam là còn tồn tại lớp sét ngăn cách giữa 2 tầng chứa nước qh và qp.
3.2. Mối quan hệ thủy lực nước sông và nước dưới đất
Vùng đồng bằng Bắc Bộ có đủ cả 4 kiểu quan hệ thủy lực [3] phân bố như sau: (1) Kiểu
1: Phổ biến chủ yếu dọc theo sông Hồng đoạn từ Việt Trì đến Hà Nội, cả ở đoạn đầu sông
Đuống. Trong điều kiện tự nhiên phần lớn thời gian trong năm, nước sông được nước dưới
đất cung cấp, dòng chảy dưới đất có hướng ra phía sông. Chỉ trong mùa lũ hoặc các thời kỳ lũ,
nước dưới đất mới tạm thời được nước sông cung cấp. Sự cung cấp này chỉ xảy ra ở đới ven
bờ làm cho dòng chảy dưới đất có phương từ sông. Chiều rộng của đới khoảng 2–4 km cách
mép nước sông. Khi có công trình khai thác ven sông thì nước sông quanh năm cung cấp cho
công trình khai thác; (2) Kiểu 2: Phổ biến ở các sông vùng trung tâm đồng bằng, điển hình là
phía Nam sông Cầu, sông Đuống. Ở đó nước mặt quanh năm cung cấp cho nước dưới đất.
Vào thời kì lũ, giá trị cung cấp tăng lên. Khi có công trình khai ven bờ sự cung cấp càng tăng;
(3) Kiểu 3: Phổ biển ở các sông vùng rìa đồng bằng, điển hình là phía Bắc các sông như sông
Cầu, sông Đuống, sông Đáy, sông Kinh Thầy và sông Cà Lồ. Ở đó, nước dưới đất quanh năm
cung cấp cho sông, tuy nhiên độ nghiêng thủy lực không lớn, nên khi có công trình khai thác
ven bờ nước sông vẫn có thể cung cấp cho công trình khai thác; (4) Kiểu 4: Phổ biến ở các
sông vùng trung tâm đồng bằng ra phía biển. Ở đó, tầng chứa nước qp nằm sâu, sông không
cắt trực tiếp vào tầng chứa nước. Quan hệ thủy lực vẫn xẩy ra, song thông qua các lớp ngăn
cách.
Hình 6. Bản đồ phân vùng quan hệ thủy lực giữa nước sông và nước dưới đất.
Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 728, 40-50; doi:10.36335/VNJHM.2021(728).40-50 46
3.3. Lượng nước thấm từ sông
a) Theo phương pháp thủy động lực
Dựa vào các kết quả điều tra, đánh giá tài nguyên nước đã thực hiện [13], tiến hành tính
toán, xác định đại lượng thấm của các sông vùng nghiên cứu và thể hiện ở Bảng 1.
Bảng 1. Kết quả xác định đại lượng thấm từ các sông ở đồng bằng Bắc Bộ.
TT Tên sông
Độ dài đoạn
sông (km)
m0 (m)
K0
(m/ngày)
H0–H1
(m)
2b (m)
Lưu lượng thấm
(q) (m3/ngày/km)
Ghi
chú
1 Sông Hồng 183 0,25 0,1 1,8 540 33.600
2 Sông Cầu 69 0,15 0,55 0,51 80 12.925
3 Sông Đuống 62 0,35 0,25 0,25 180 2.777
4 Sông Rạng 25,5 0,55 0,15 0,1 120 282
5 Sông Kinh Môn 0,505 0,25 0,25 0,1 100 864
6 Sông Lạch Tray 19 0,25 0,25 0,1 50 432
7 Sông Luộc 70 0,25 0,025 0,1 120 103
8 Sông Ninh Cơ 33 0,25 0,25 0,1 100 864
9 Thái Bình 74 0,25 0,015 0,1 250 129
10 Cẩm Giàng 3,5 0,25 0,015 0,1 100 52
11 Kẻ Sặt 14,5 0,15 0,015 0,1 180 156
12 Đình Đào 16 0,15 0,015 0,1 35 30
b) Theo phương pháp đồng vị
Kết quả nghiên cứu khai thác nước thấm từ sông trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa
học “Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ khai thác nước thấm từ sông ở Việt Nam
phục vụ sinh hoạt và sản xuất” [17] được thực hiện đã xác định được tỷ lệ đóng góp của nước
sông cho nước dưới đất có kết quả thống kê ở Bảng 2 và Bảng 3. Kết quả thống kê cho thấy
các sông lớn có quan hệ khá chặt chẽ với nước dưới đất.
Bảng 2. Kết quả tính toán lượng bổ cập giữa nước sông và nước dưới đất vào mùa khô và mùa mưa
bằng đồng vị bền (18O).
Tên sông
Các
thông số
Mùa mưa Mùa khô
Ghi chú δ 18O
s
δ 18O
nn
δ18O
m
X1
δ 18O
nn
δ 18O
s
δ 18O
m
X2
Sông Hồng
đoạn 1
Giá trị –6,85 –7,09 –8,48 85% –6,48 –5,51 –2,9 73%
BaVì –
Hưng Yên
Sông Hồng
đoạn 2
–9,86 –8,89 –8,48 30% –5,95 –5,04 –2,9 70%
Hưng Yên –
Thái Bình
Sông Cầu –6,99 –7,53 –8,48 63% –6,78 –4,72 –2,9 46%
Thái Bình –10,27 –6,57 –5,15 28% –7,48 –4,86 –2,9 42%
Cẩm Giàng –10,79 –5,96 –5,15 27% –8 –4,25 –2,9 26%
Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 728, 40-50; doi:10.36335/VNJHM.2021(728).40-50 47
Bảng 3. Kết quả tính toán lượng bổ cập giữa nước sông và nước dưới đất vào mùa khô và mùa mưa
bằng đồng vị bền deuterium (2H).
Tên sông
Các
thông số
Mùa mưa Mùa khô
Ghi chú
δ 2H s
δ 2H
nn
δ 2H
m
Y1
δ 2H
nn
δ 2H s
δ 2H
m
Y2
Sông Hồng
đoạn 1
Giá trị
–46,11 –47,73 –55,39 83% –47,11 –36,12 –9,53 70%
Ba Vì –
Hưng Yên
Sông Hồng
đoạn 2
–63,71 –59,79 –55,39 52% –34,90 –32,28 –9,53 89%
Hưng Yên –
Thái Bình
Sông Cầu –42,29 –43,19 –55,39 93% –43,6 –22,83 –9,53 39%
Thái Bình –58,76 –41,98 –35,39 28% –41,6 –26,56 –9,53 53%
Cẩm Giàng –58,39 –40,05 –35,39 20% –59,24 –24,64 –9,53 30%
3.3. Xác định tiềm năng khai thác thấm
Tiềm năng khai thác thấm được xác định dựa vào công xuất khai thác có thể nhận được
từ mỗi một công trình khai thác thấm. Vùng đồng bằng Bắc Bộ, công trình khai thác nói
chung và khai thác thấm nói riêng hiện nay đều là các giếng khoan thẳng đứng. Dựa vào kết
quả khai thác thực tế của các công trình hiện có, cũng như bằng cách tính toán lưu lượng khai
thác của các giếng khoan vùng ven sông, có thể phân chia ra các vùng có tiềm năng khai thác
nước thấm (Hình 7).
- Vùng có tiềm năng khai thác thấm lớn, phân bố vùng ven bờ của sông Hồng đoạn từ
Việt Trì đến khu vực nhà máy nước Nam Dư của thành phố Hà Nội. Nơi đây tồn tại cửa sổ địa
chất thủy văn dạng 3: sông Hồng cắt cả vào tầng chứa nước qh lẫn qp. Quan hệ thủy lực giữa
nước mặt và nước dưới đất thuộc kiểu 1, lượng bổ cập từ sông Hồng rất lớn, lớn nhất trong số
các sông ở đồng bằng Bắc Bộ. Công suất mỗi một giếng khoan đạt trên 3.000 m3/ng. Ở các
nơi không có lớn bùn đáy, lưu lượng có thể tăng lên đáng kể, ngược lại ở các nơi mà tầng
chứa nước qp bị vát mỏng, lưu lượng cũng sẽ giảm giảm đi đáng kể.
- Vùng có tiềm năng khai thác trung bình, phân bố vùng ven sông Cà Lồ và sông Cầu,
một đoạn ở đầu sông Đuống, sông Hồng từ bãi giếng Nam Dư đến Hưng Yên. Nơi đây tồn tại
cửa sổ địa chất thủy văn có dạng như sau: sông Cầu và sông Cà Lồ cắt vào tầng chứa nước qp,
sông Đuống cắt vào cả tầng chứa nước qh và qp, còn sông Hồng cắt vào tầng chứa nước qh, có
quan hệ thủy lực yếu với tầng qp. Quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước dưới đất thuộc
kiểu 3 đối với sông Cầu và sông Cà Lồ, kiểu 2 và 4 đối với sông Đuống và sông Hồng. Lượng
bổ cập từ các sông loại trung bình. Công suất mỗi một giếng khoan đạt từ 1.000 đến 3.000
m3/ng.
- Vùng có tiềm năng khai thác nhỏ, phân bố vùng ven sông Đuống, phần thượng lưu sông
Thái Bình và một đoạn sông Hồng từ Hưng Yên đến Nam Định. Nơi đây tồn tại cửa sổ địa
chất thủy văn ở dạng 1 , tức là sông chỉ cắt vào tầng chứa nước qh. Quan hệ thủy lực giữa
nước mặt và nước dưới đất thuộc kiểu 4. Lượng bổ cập từ các sông loại thấp. Công suất mỗi
một giếng khoan đạt từ 500 đến 1.000 m3/ng.
- Vùng có tiềm năng khai thác rất nhỏ, phân bố vùng ven các sông còn lại. Nơi đây tồn tại
cửa sổ địa chất thủy văn ở dạng 1, tức là sông chỉ cắt vào tầng chứa nước qh. Quan hệ thủy lực
giữa nước mặt và nước dưới đất thuộc kiểu 4. Lượng bổ cập từ các sông rất thấp. Công suất
mỗi một giếng khoan đạt từ 200 đến 500 m3/ng.
Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 728, 40-50; doi:10.36335/VNJHM.2021(728).40-50 48
Hình 7. Phân vùng tiềm năng thấm khu vực ven sông ở đồng Bằng Bắc Bộ.
4. Kết luận
Những kết quả đạt được trong nghiên cứu này được chỉ ra sau đây:
- Vùng đồng bằng Bắc Bộ